第三章 细胞的基本结构我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。
——引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》1. 鸡蛋黄与鸡蛋清之间被什么样的结构分开？ 血细胞与血浆的边界是什
么？一、细胞膜的功能2. 为什么活细胞不能够被染色，而死细胞却会被染色？3.由此推测出，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么样的功能
？4.细胞膜的“控制物质进出”功能和“与外界环境分隔开”功能是矛盾的吗？活细胞外的台盼蓝染料分子不能穿过细胞膜，细胞不会着色。死细
胞的细胞膜失去了选择性，台盼蓝会穿过细胞膜进入细胞，细胞会被染色。5．细胞膜的选择性是绝对的吗？细胞不需要的物质一定不能进入细胞吗
？请举例说明自己的观点。一、细胞膜的功能1. 上述例子说明细胞膜还具备什么功能？2. 对于多细胞生物，为什么要有上述功能？细胞不是
孤立存在的，它们要保持功能协调。二、对细胞膜成分的探索任务1: 自主学习“对细胞膜成分的探索“；思考?讨论1．最初对细胞膜成分的认
识，是通过对现象的推理分析，还是对膜成分的提取与检测？ 实验现象：1895年，欧文顿通透性实验：溶于脂质的物质容易通过细胞
膜；不溶于脂质的物质不容易通过细胞膜.提出假说：细胞膜是由脂质组成的相似相溶原理：分子结构越相似的物质，
越是容易相互溶解。二、对细胞膜成分的探索任务1: 自主学习“对细胞膜成分的探索“。思考?讨论1．最初对细胞膜成分的认识，是通过对现
象的推理分析，还是对膜成分的提取与检测？ 实验现象：1.1935年 丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油
一水界面的表面张力。 2. 油脂滴表面如果
吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。提出假说：细胞膜除含脂质外，可能还附有蛋白质组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。亲
水头部疏水尾部磷脂分子结构式磷脂分子模型磷脂分子示意图C、H、O、N、P溶于脂溶性溶剂，不溶于水问题：科学家利用红细胞制备细胞膜并
进行成分分析的结果是什么？思考?讨论2．根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层？科学家是如何推导出“脂质
在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？水空气因为磷脂分子的“头部”亲水,尾部疏水。所以在水-空气界面上磷脂分子是”头部“向下
与水面接触，”尾部“则朝向空气的一面。实验现象：1925年，戈特和格伦德尔将红细胞中的脂质铺在水-空气界面
上，测得单分子层的面积是红细胞表面积的2倍.提出假说：脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层 二、对细胞膜成分的探索思考?讨论3
．细胞内外均为水环境，磷脂分子应如何分布？如果将磷脂分子至于水-苯混合溶剂中，会如何分布？细胞内水细胞外水二、对细胞膜成分的探索
水 苯思考?讨论3．磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析
？细胞内水细胞外水二、对细胞膜成分的探索在水溶液中，朝向水的是磷脂分子亲水的“头部”，疏水的“尾部”受水的排斥。当磷脂分子的两侧均
是水环境时，“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。细胞的内外环境都是水溶液，所以细胞膜磷脂分子
的“头部”向着膜的内外两侧，而“尾部”相对排列在内侧，形成磷脂双分子层。三、对细胞膜结构的探索细胞膜成分脂质(50%)蛋白质(40
%)少量的糖类(2%~10%)磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的？1、细胞膜的成分三、对细胞膜结
构的探索2、脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？事实1. 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构。事实2.其它
科学家：电子显微镜用电子束照射被检样品。由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。由于蛋白质电子密度高，所以显暗带，磷脂分子则电
子密度低呈亮带。提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构三、对细胞膜结构的探索2、脂质和蛋白质等成
分是如何组成细胞膜的呢？新的观察和实验证据：电镜冰冻蚀刻技术(冰冻断裂)。将质膜冰冻，再将其撕裂，从而使两条线之间的内部结构暴露出
来。蛋白质镶嵌、嵌入、贯穿在脂双层中。模式图事实3.用电子显微镜测定细胞膜的厚度为7~8nm，恰好是单层磷脂膜厚度的两倍，而按照“
蛋白质-脂质-蛋白质”模型，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应该超过20nm。请对细胞膜结构提出你的猜测。三、对细胞膜结构的探索2、脂
质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？ “蛋白质—脂质—蛋白质”结构模型能解释膜的哪些功能？不能解释哪些功能？事实1. 变形
虫的变形运动。事实2. 细胞生长、分裂。......时间：1970年实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合。实验结果
：红绿膜蛋白均匀分布。实验结论：细胞膜中的蛋白分子可以运动。相关其它实验证据。细胞膜具有流动性依据事实对该模型提出质疑四、流动镶嵌
模型的基本内容1、膜结构的基本支架——磷脂双分子层（脂双层）。 （内部的疏水端，不允许水溶性的分子或离子通过，具有屏障作用。）
2、蛋白质分子有的镶嵌在表面、有的部分或全部嵌入脂双层、有的贯穿在磷脂双分子层3、膜结构特点：具有一定的流动性（磷脂分子可以侧向自
由移动和蛋白质分子也能运动。）四、流动镶嵌模型的基本内容细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
结构成分功能特点结构模型“蛋白质-脂质-蛋白质”模型流动镶嵌模型磷脂脂双层胆固醇（基本支架）镶嵌、嵌入、贯穿结构特点能移动“刚性”
限制移动一定的流动性选择透过性第1节 细胞膜的结构和功能…功能将细胞与外界环境隔开控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流基础糖类形成蛋白质形成糖蛋白或糖脂分布于外侧基础形成通过对细胞膜结构的探索过程的分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟?根据现象和已有知识提出假说或模型建模的基本方法 |
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